機(jī)械設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

王俊鋒

摘 要： 在煤礦開采作業(yè)中，現(xiàn)代化的機(jī)電設(shè)備也得到了大范圍的應(yīng)用和推廣，以此來提高煤礦資源開采的質(zhì)量和效率。由于煤礦機(jī)電設(shè)備的工作環(huán)境較為復(fù)雜惡劣，出現(xiàn)故障的幾率比較大，在出現(xiàn)故障的時(shí)候人們需要快速的找到原因所在，并在短時(shí)間內(nèi)做好維修工作，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在這個(gè)過程中，維修人員承擔(dān)著巨大的壓力。必須要引入有效的故障診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障的快速有效解決，盡可能地降低經(jīng)濟(jì)損失和資源的浪費(fèi)，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞： 故障診斷技術(shù);在煤礦機(jī)電設(shè)備;維修應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TD40 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）09-0175-01

引言：煤礦企業(yè)若想更穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)、高效地進(jìn)行煤炭生產(chǎn)，首先必須要保證機(jī)械設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。但由于受井下環(huán)境條件的制約，設(shè)備在使用中難免會(huì)發(fā)生故障，此時(shí)就需要煤礦企業(yè)使用有效的故障檢測(cè)技術(shù)，故障診斷技術(shù)主要可以對(duì)故障進(jìn)行尋找和定位，然后根據(jù)診斷結(jié)果對(duì)故障進(jìn)行預(yù)防性維修，以避免小故障釀成大事故。

1 故障診斷技術(shù)的定義及優(yōu)勢(shì)

故障診斷技術(shù)是指在一定的工作環(huán)境下，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種信息判別機(jī)械設(shè)備是正常運(yùn)行還是發(fā)生了異常現(xiàn)象，判定產(chǎn)生故障的原因和部位，以及預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)，故障診斷的實(shí)質(zhì)就是對(duì)設(shè)備狀態(tài)的判別，其優(yōu)勢(shì)是在設(shè)備運(yùn)行過程中，在基本不需要拆卸的情況下就可以完成。通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，就能有針對(duì)性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性的維修，從而提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，降低事故發(fā)生的概率，是防止事故和計(jì)劃外停機(jī)的有效手段，是未來維修模式的發(fā)展方向。

2 故障診斷技術(shù)在煤礦應(yīng)用的重要性

應(yīng)用故障診斷技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷，可以提前檢查出事故隱患，從而對(duì)設(shè)備和工藝進(jìn)行改造，以消除事故隱患，從而避免人員傷亡、設(shè)備損毀和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于故障診斷技術(shù)能提前診斷和預(yù)報(bào)設(shè)備的故障，因此，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)沒有故障時(shí)，可以不停車，在發(fā)現(xiàn)故障前兆時(shí)能及時(shí)停車，按照診斷出故障的性質(zhì)和部位，可以有目的地進(jìn)行檢修，這就是現(xiàn)代預(yù)知維修的應(yīng)用，把定期維修改變?yōu)轭A(yù)知維修，目的性和針對(duì)性更強(qiáng)，不但節(jié)約了大量的維修費(fèi)用，而且，由于減少許多不必要的維修時(shí)間，而大大增加了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而大幅度地提高生產(chǎn)率，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因此，強(qiáng)化應(yīng)用故障診斷技術(shù)可以提高煤礦機(jī)械設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，減低事故概率，對(duì)煤礦而言，是其生產(chǎn)過程中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，故障診斷技術(shù)在煤礦的應(yīng)用意義非常重大。

3 機(jī)電設(shè)備故障原因分析

3.1 長時(shí)間工作或處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)

一般情況下，剛制造組裝完畢的煤礦機(jī)電設(shè)備在投入使用之前都會(huì)設(shè)置好自身的技術(shù)參數(shù)。當(dāng)煤礦機(jī)電設(shè)備長時(shí)間工作或者處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，其原本的參數(shù)會(huì)發(fā)生一定的改變，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行功率大于安全標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，其整體的性能和可靠性都會(huì)出現(xiàn)下降，進(jìn)而增大了后面生產(chǎn)過程中發(fā)生故障的幾率。

3.2 更新?lián)Q代速度慢

當(dāng)機(jī)電設(shè)備在使用過一段時(shí)間之后，部分零件或者機(jī)構(gòu)難免會(huì)出現(xiàn)老化和磨損的現(xiàn)象，進(jìn)而形成不穩(wěn)定因素，對(duì)煤礦設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。維修技術(shù)人員必須要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這種情況，并更換零件進(jìn)行保養(yǎng)，確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)的高效開展。

4 設(shè)備故障的檢測(cè)方法

4.1 振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷法

煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生振動(dòng)，因此可在設(shè)備運(yùn)行過程中對(duì)振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行采集，運(yùn)用信號(hào)處理技術(shù)，判別其是否處在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，如果不是就要對(duì)當(dāng)前的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析，然后查找導(dǎo)致異常振動(dòng)原因，最后根據(jù)結(jié)果制定解決對(duì)策。

4.2 溫度檢測(cè)法

煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生熱量是正常現(xiàn)象，但如果熱量過高則很容易損壞設(shè)備，而且還會(huì)引發(fā)極其嚴(yán)重的安全事故。因此，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過程中要做好溫度監(jiān)測(cè)，如果溫度過高就證明設(shè)備出現(xiàn)了不正常的摩擦。通常摩擦位置都會(huì)出現(xiàn)在軸承、齒輪等處，這些位置安裝的溫度傳感器可實(shí)時(shí)向控制臺(tái)傳輸溫度狀態(tài)，如果溫度過高會(huì)及時(shí)報(bào)警。當(dāng)控制臺(tái)接收到異常溫度報(bào)警時(shí)就立即停止設(shè)備運(yùn)行，然后依據(jù)傳感器數(shù)據(jù)確定高溫位置，采取措施，直到排除導(dǎo)致高溫的故障隱患后才可重新地進(jìn)行生產(chǎn)。

4.3 紅外熱成像

紅外熱成像指的是利用這項(xiàng)技術(shù)監(jiān)測(cè)煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中因?yàn)樯郎厮l(fā)出的紅外線輻射，然后利用紅外成像技術(shù)診斷設(shè)備內(nèi)部的溫度狀態(tài)。在診斷過程中需要用到紅外熱像儀，這種儀器可以將接收到的紅外線輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號(hào)，然后在儀器的顯示器上呈現(xiàn)出圖像。相較于溫度傳感器，紅外熱成像可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備具體的故障位置，甚至可以將故障位置精確到點(diǎn)，極大提升了煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷的精準(zhǔn)度。

4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通過對(duì)非線性系統(tǒng)故障進(jìn)行描述、學(xué)習(xí)，之后將其運(yùn)用到離心設(shè)備故障診斷工作當(dāng)中，具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。另外，在診斷故障的過程中，還可以對(duì)模糊數(shù)學(xué)概念進(jìn)行應(yīng)用，結(jié)合設(shè)備的復(fù)雜映射關(guān)系，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建立，在此基礎(chǔ)之上，形成能夠凸顯故障原因的關(guān)系矩陣，這樣能夠最大限度提高設(shè)備診斷精準(zhǔn)率。在此過程中，相關(guān)技術(shù)人員也可以結(jié)合自身的過往經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整和修改矩陣，從而為設(shè)備維修工作提供合理決策。

4.5 信息采集技術(shù)

信息采集技術(shù)主要就是對(duì)價(jià)值信息進(jìn)行獲取，這是機(jī)電設(shè)備故障診斷的基礎(chǔ)與前提。實(shí)踐過程中，能夠獲取的價(jià)值數(shù)據(jù)越多，對(duì)于設(shè)備維修診斷就越有利，但也要保證這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性。在設(shè)備運(yùn)行過程中，隨著熱、力、震動(dòng)等的不斷變化，也會(huì)形成相應(yīng)的信息，結(jié)合故障診斷需求，通過信息采集技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，能夠幫助技術(shù)人員獲取到相應(yīng)的信息，從而為診斷工作的開展奠定良好基礎(chǔ)，因此，在故障診斷技術(shù)當(dāng)中，信號(hào)采集是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

結(jié)語：現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)對(duì)機(jī)電設(shè)備開展全面的故障診斷是一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容。要想確保工作人員的安全性和設(shè)備運(yùn)行的高效性，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，必須要經(jīng)常對(duì)機(jī)電設(shè)備展開故障診斷和檢測(cè)維修。與此同時(shí)，人們還要樹立正確的安全意識(shí)和觀念，提高故障診斷的應(yīng)用水平，防止出現(xiàn)安全事故，最大程度上避免經(jīng)濟(jì)損失和資源的浪費(fèi)。

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